The invention discloses an experimental system and a verification method for the identification of gap nonlinear stiffness. By building a linear / nonlinear experimental system with near zero stiffness and continuous adjustment of clearance, the linear vibration experiment is carried out in the case of the experimental system without clearance characteristics, and the response signal of the system is measured under given excitation conditions. In the case of the experimental system containing the gap characteristics, the nonlinear vibration experiment is carried out, the response signal of the system is measured under given excitation conditions, and the nonlinear vibration experimental data is identified by the identification method of the nonlinear stiffness identification for the clearance of the clearance, and the identification of the clearance quantity and the linear vibration experiment obtained by the actual measurement is obtained. The stiffness characteristic is the reference datum, and the stiffness characteristic of the nonlinear vibration test identification is compared with the reference datum, and the feasibility and accuracy of the identification method of the gap nonlinear stiffness are verified.
【技术实现步骤摘要】
一种间隙非线性刚度辨识的实验系统及验证方法
本专利技术属于非线性系统辨识
,具体涉及一种间隙非线性刚度辨识的实验系统及验证方法。
技术介绍
由于加工生产过程中的超差,装配误差以及使用磨损等因素,机械装备与结构系统中不可避免的会存在间隙。间隙非线性是一种较为常见的集中式结构非线性,它的存在会改变结构的刚度特性,特别是会对高度运行下的设备产生重要影响。例如,由于工艺和使用磨损等原因,飞机操纵面系统中不可避免的存在间隙,这种间隙非线性可能会引起结构的极限环振荡,对飞行安全造成重大隐患。为在存储、运输工程中最大程度的节省空间,很多导弹都采用了折叠舵面结构,而折叠锁定机构中存在的间隙可能会导致舵面在低于线性颤振临界速度情况下表现出极限环振荡,所引发的结构疲劳问题不容忽视。随着间隙非线性研究领域的不断拓展,国内外学者对间隙非线性进行了一定的实验研究。例如,比利时学者G.Kerschen等人设计了一种用于间隙非线性研究的分段线性悬臂梁实验装置,国内学者李兵等人设计了一种可调的间隙非线性研究试验台,为间隙非线性研究提供了良好的平台。然而,现有试验台尚不能准确提供真实工况下结构的非线性刚度特性,不具有零刚度特性,间隙不能连续调节,均无法满足间隙非线性刚度辨识方法的实验验证需求。为验证间隙非线性刚度辨识方法的可行性与准确性,需搭建一种含近零刚度且间隙可连续调节的实验系统,并且该系统需要能够准确提供真实工况下结构的非线性刚度特性,可用于对间隙非线性刚度辨识方法进行实验验证。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术中的不足,提供一种间隙非线性刚度辨识的实验系统及验证方 ...
【技术保护点】
1.一种间隙非线性刚度辨识的实验系统,其特征在于,包括间隙结构、激励系统、力传感器、运动传感器及测量与分析系统,所述间隙结构包括简支梁、固定轴、带座轴承、限位螺栓和支撑台体,所述简支梁通过所述固定轴紧固,固定轴固定于所述带座轴承,带座轴承通过螺栓固定于所述支撑台体,所述限位螺栓固定于支撑台体平行于简支梁振动方向的螺纹内,可通过旋转限位螺栓改变间隙大小,限位螺栓夹紧时实验系统表现出线性特性,旋转限位螺栓产生间隙时实验系统表现出非线性特性;所述激励系统为力锤,所述力锤用于输出不同特性的脉冲信号。
【技术特征摘要】
1.一种间隙非线性刚度辨识的实验系统,其特征在于,包括间隙结构、激励系统、力传感器、运动传感器及测量与分析系统,所述间隙结构包括简支梁、固定轴、带座轴承、限位螺栓和支撑台体,所述简支梁通过所述固定轴紧固,固定轴固定于所述带座轴承,带座轴承通过螺栓固定于所述支撑台体,所述限位螺栓固定于支撑台体平行于简支梁振动方向的螺纹内,可通过旋转限位螺栓改变间隙大小,限位螺栓夹紧时实验系统表现出线性特性,旋转限位螺栓产生间隙时实验系统表现出非线性特性;所述激励系统为力锤,所述力锤用于输出不同特性的脉冲信号。2.根据权利要求1所述一种间隙非线性刚度辨识的实验系统,其特征在于,所述运动传感器包括加速度传感器、速度传感器和位移传感器。3.根据权利要求1所述一种间隙非线性刚度辨识的实验系统,其特征在于,所述测量与分析系统用于预设力传感器和运动传感器的采样频率与采样时间,并对力传感器和运动传感器采集得到的激励信号和结构动力学响应信号进行存储、处理与分析。4.一种间隙非线性刚度辨识的实验验证方法,基于权利要求1所述一种间隙非线性刚度辨识的实验系统,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,进行线性振动实验,具体包括以下步骤:步骤1.1,旋转限位螺栓,将简支梁夹紧,则实验系统...
【专利技术属性】
技术研发人员:马志赛,丁千,王博,尹强,
申请(专利权)人:天津大学,
类型:发明
国别省市:天津,12
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